本發(fā)明涉及雙相不銹鋼棒材鍛造，具體涉及一種超級(jí)雙相不銹鋼s32760大壁厚棒材的鍛造工藝。

背景技術(shù)：

1、雙相不銹鋼是一種特殊類型的不銹鋼，由鐵素體和奧氏體兩相構(gòu)成，其性能結(jié)合了兩相的不同優(yōu)點(diǎn)，因而雙相不銹鋼在保持高強(qiáng)度的條件下，還具有優(yōu)于奧氏體不銹鋼的耐氯離子和晶間腐蝕性能和優(yōu)于鐵素體不銹鋼低溫沖擊韌性，已被廣泛應(yīng)用于石油化工、海洋船舶、核電、食品等領(lǐng)域。

2、如授權(quán)公告號(hào)為cn105689613b，授權(quán)公告日為20171107的一種適用于超級(jí)雙相不銹鋼棒材的特種鍛造方法。本發(fā)明利用充分利用了徑鍛機(jī)和快鍛機(jī)各自的優(yōu)缺點(diǎn)，并結(jié)合超級(jí)雙相不銹鋼的特性，獨(dú)創(chuàng)了一種新的超級(jí)雙相不銹鋼棒材特種鍛造方法。該方法以鋼錠為原料，依次包括如下工序：徑鍛快鍛聯(lián)合開坯、徑鍛成材、空冷以及固溶處理。采用該工藝鍛造的超級(jí)雙相不銹鋼棒材成品收得材率高(鍛造成材率比原有方法提高5％以上)，生產(chǎn)效率高，能源消耗低，發(fā)明可以將截面為(200-700)×(200-700)mm的方形或多邊形鋼錠鍛造成φ60-400mm的棒材。

3、，s32760超級(jí)雙相不銹鋼是其中pren≥40的一類雙相不銹鋼，其中含有大量的cr、mo、n元素和少量的w和cu元素，進(jìn)一步提高材料的耐腐蝕性，可適用于深海等苛刻的服役環(huán)境。但也提高了σ等脆性析出相的形成溫度，容易造成鍛造開裂，或是材料低溫沖擊韌能較低，同時(shí)大型鍛件在鍛造過程中容易出現(xiàn)鍛件表面和心部溫度差異較大、變形不均勻的現(xiàn)象，降低材料的性能，有鑒于此，亟需設(shè)計(jì)一種超級(jí)雙相不銹鋼s32760大壁厚棒材的鍛造工藝解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種超級(jí)雙相不銹鋼s32760大壁厚棒材的鍛造工藝，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足之處。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種超級(jí)雙相不銹鋼s32760大壁厚棒材的鍛造工藝，包括以下步驟：

4、s1.采集數(shù)據(jù)，構(gòu)建鍛造仿真模型：采集以往鍛造數(shù)據(jù)，通過有限元技術(shù)構(gòu)建鍛造仿真模型；

5、s2.選擇合適材料，制成鋼坯：根據(jù)待鍛造棒材加工需求選擇材料，并對(duì)材料進(jìn)行熔融，熔融的過程中材料會(huì)被氧化并形成電渣，對(duì)電渣進(jìn)行冷卻、固化處理，得到棒狀鋼坯；

6、s3.運(yùn)行仿真模型，對(duì)鋼坯開坯：根據(jù)待鍛造棒材加工需求，向仿真模型輸入?yún)?shù)，后運(yùn)行仿真模型，得到仿真數(shù)據(jù)，仿真結(jié)束后，對(duì)鋼坯進(jìn)行預(yù)熱處理；

7、s4.根據(jù)模型運(yùn)行結(jié)果，對(duì)鋼坯鍛造：對(duì)仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行最優(yōu)分析，得到模型運(yùn)行的最優(yōu)結(jié)果，將預(yù)熱的鋼坯放入鍛造加熱設(shè)備中，后續(xù)開啟鍛造加熱設(shè)備進(jìn)行鍛造處理；

8、s5.鍛造結(jié)束后水冷，進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)：鍛造結(jié)束后，得到棒材，后對(duì)棒材進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)；

9、s6.對(duì)工件熱處理，進(jìn)行油淬水冷處理：檢測(cè)結(jié)束后，將棒材送入熱處理設(shè)備中進(jìn)行熱處理，后續(xù)通過油淬、水淬進(jìn)行降溫處理，得到處理好的棒材。

10、進(jìn)一步地，所述步驟s1中以往鍛造數(shù)據(jù)為車間以往生產(chǎn)棒材的鍛造數(shù)據(jù)，所述步驟s1中有限元技術(shù)采用poligonsoft仿真軟件。

11、進(jìn)一步地，所述步驟s2中材料選用及其百分比如下：c：≤0.03％，mn：≤1.00％，p：≤0.03％，s：≤0.01％，si：≤1.00％，cr：24.00-26.00％，ni：6.0-8.0％，mo：3.0-4.0％，cu：0.5-1.0％，w：0.5-1.0％，n：0.20-0.30％，其余元素為fe和其他殘余元素。

12、進(jìn)一步地，所述步驟s3中仿真模型運(yùn)行次數(shù)為3-5次，所述步驟s3中鋼坯預(yù)熱溫度為900-1100℃。

13、進(jìn)一步地，所述步驟s4鍛造過程中裝爐溫度≤300℃、升溫速率≤100℃/h、鍛溫度1220℃、始鍛溫度≥1120℃、終鍛溫度≥950℃，所述步驟s4鍛造過程中依據(jù)仿真模型最優(yōu)結(jié)果進(jìn)行鍛造。

14、進(jìn)一步地，所述步驟s4鍛造過程中分為三步，且具體如下：

15、(1)第一火：墩粗，鍛造比＞1.5回爐保溫不低于1.5h；

16、(2)第二火：拔長(zhǎng)，鍛造比＞1.5回爐保溫不低于1.5h；

17、(3)第三火：拔長(zhǎng)并滾圓，鍛造比＞1.5，空冷。

18、進(jìn)一步地，所述步驟s4鍛造過程中需要將砧座等工裝預(yù)熱，所述步驟s4鍛造過程中每火次鍛造比≥1.5。

19、進(jìn)一步地，所述步驟s5中無(wú)損檢測(cè)包括超聲波檢測(cè)、光學(xué)檢測(cè)、渦流檢測(cè)三種檢測(cè)方式。

20、進(jìn)一步地，所述步驟s6中熱處理為淬火處理，且淬火次數(shù)為三次，所述第一次淬火選用水冷，第二次淬火選用油淬，第三次淬火選用水冷，且爐轉(zhuǎn)移至淬火槽時(shí)間不超過60s。

21、進(jìn)一步地，所述步驟s6熱處理過程淬火升溫速率≤200℃/h，升溫至1100-1140℃，保溫時(shí)間≥5h。

22、在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明提供的一種超級(jí)雙相不銹鋼s32760大壁厚棒材的鍛造工藝，有益效果為：

23、(1)本發(fā)明通過預(yù)熱砧座以及鍛造過程中的每一步控溫，延緩鍛件內(nèi)外溫差，鍛件開裂傾向減小，表面無(wú)明顯鍛造裂紋產(chǎn)生；保證終鍛溫度≥950℃，增大鍛造比，細(xì)化晶粒，ut檢測(cè)無(wú)缺陷；另外控制淬火時(shí)的轉(zhuǎn)移速度，組織中無(wú)σ脆性相產(chǎn)生。采用該工藝生產(chǎn)的直徑260圓的s32760圓棒，均無(wú)開裂現(xiàn)象，熱處理后鍛件的t/4、t/2的橫縱向低溫沖擊均超過100j，橫向的點(diǎn)腐蝕性能合格。

24、(2)本發(fā)明所設(shè)計(jì)的鍛造工藝增加了仿真模擬環(huán)節(jié)，可以通過模擬仿真的最優(yōu)結(jié)果對(duì)鋼坯進(jìn)行鍛造，降低了鍛造過程中出錯(cuò)的幾率，能夠保證棒材成型后的質(zhì)量。

25、(3)本發(fā)明所設(shè)計(jì)的鍛造工藝通過三次淬火可以提高棒材的強(qiáng)度等機(jī)械性能，同時(shí)進(jìn)行的油淬、水淬處理，可以顯著提高棒材的韌性、剛度等性能。

技術(shù)特征：

1.一種超級(jí)雙相不銹鋼s32760大壁厚棒材的鍛造工藝，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超級(jí)雙相不銹鋼s32760大壁厚棒材的鍛造工藝，其特征在于，所述步驟s1中以往鍛造數(shù)據(jù)為車間以往生產(chǎn)棒材的鍛造數(shù)據(jù)，所述步驟s1中有限元技術(shù)采用poligonsoft仿真軟件。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超級(jí)雙相不銹鋼s32760大壁厚棒材的鍛造工藝，其特征在于，所述步驟s2中材料選用及其百分比如下：c：≤0.03％，mn：≤1.00％，p：≤0.03％，s：≤0.01％，si：≤1.00％，cr：24.00-26.00％，ni：6.0-8.0％，mo：3.0-4.0％，cu：0.5-1.0％，w：0.5-1.0％，n：0.20-0.30％，其余元素為fe和其他殘余元素。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超級(jí)雙相不銹鋼s32760大壁厚棒材的鍛造工藝，其特征在于，所述步驟s3中仿真模型運(yùn)行次數(shù)為3-5次，所述步驟s3中鋼坯預(yù)熱溫度為900-1100℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超級(jí)雙相不銹鋼s32760大壁厚棒材的鍛造工藝，其特征在于，所述步驟s4鍛造過程中裝爐溫度≤300℃、升溫速率≤100℃/h、鍛溫度1220℃、始鍛溫度≥1120℃、終鍛溫度≥950℃，所述步驟s4鍛造過程中依據(jù)仿真模型最優(yōu)結(jié)果進(jìn)行鍛造。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超級(jí)雙相不銹鋼s32760大壁厚棒材的鍛造工藝，其特征在于，所述步驟s4鍛造過程中分為三步，且具體如下：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超級(jí)雙相不銹鋼s32760大壁厚棒材的鍛造工藝，其特征在于，所述步驟s4鍛造過程中需要將砧座等工裝預(yù)熱，所述步驟s4鍛造過程中每火次鍛造比≥1.5。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超級(jí)雙相不銹鋼s32760大壁厚棒材的鍛造工藝，其特征在于，所述步驟s5中無(wú)損檢測(cè)包括超聲波檢測(cè)、光學(xué)檢測(cè)、渦流檢測(cè)三種檢測(cè)方式。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超級(jí)雙相不銹鋼s32760大壁厚棒材的鍛造工藝，其特征在于，所述步驟s6中熱處理為固溶處理、淬火處理，且淬火次數(shù)為三次，所述第一次淬火選用水冷，第二次淬火選用油淬，第三次淬火選用水冷，且爐轉(zhuǎn)移至淬火槽時(shí)間不超過60s，所述固溶時(shí)以≥150℃/h的速度升溫至1100-1140℃進(jìn)行固溶處理。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超級(jí)雙相不銹鋼s32760大壁厚棒材的鍛造工藝，其特征在于，所述步驟s6熱處理過程淬火升溫速率≤200℃/h，升溫至1100-1140℃，保溫時(shí)間≥5h。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及雙相不銹鋼棒材鍛造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超級(jí)雙相不銹鋼S32760大壁厚棒材的鍛造工藝，包括以下步驟：S1.采集數(shù)據(jù)，構(gòu)建鍛造仿真模型：采集以往鍛造數(shù)據(jù)，通過有限元技術(shù)構(gòu)建鍛造仿真模型；S2.選擇合適材料，制成鋼坯：根據(jù)待鍛造棒材加工需求選擇材料，并對(duì)材料進(jìn)行熔融；本發(fā)明通過預(yù)熱砧座以及鍛造過程中的每一步控溫，延緩鍛件內(nèi)外溫差，鍛件開裂傾向減小，表面無(wú)明顯鍛造裂紋產(chǎn)生；保證終鍛溫度≥950℃，增大鍛造比，細(xì)化晶粒，UT檢測(cè)無(wú)缺陷；另外控制淬火時(shí)的轉(zhuǎn)移速度，組織中無(wú)σ脆性相產(chǎn)生。采用該工藝生產(chǎn)的直徑260圓的S32760圓棒，均無(wú)開裂現(xiàn)象，熱處理后鍛件的T/4、T/2的橫縱向低溫沖擊均超過100J，橫向的點(diǎn)腐蝕性能合格。

技術(shù)研發(fā)人員：崔力云,趙欽蘭,孫希,錢喜根,劉恒,羅銳
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇孚杰高端裝備制造（集團(tuán)）股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6